數(shù)字電路廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。數(shù)字電路又稱邏輯電路，是研究輸入輸出之間邏輯關(guān)系的學(xué)科。本章先通過實(shí)訓(xùn)，讓讀者初步認(rèn)識邏輯控制電路，然后通過理論敘述，介紹基本的邏輯關(guān)系及其表示方法，最后介紹邏輯代數(shù)的基本知識和邏輯函數(shù)的化筒。
    實(shí)訓(xùn)1 信號燈的邏輯控制
    1．實(shí)訓(xùn)目的
    （1）了解邏輯控制的概念。
    （2）掌握表示邏輯控制的基本方法。
    2．實(shí)訓(xùn)設(shè)備和器件
    實(shí)訓(xùn)設(shè)備和器件：發(fā)光二極管，限流電阻，繼電器兩個(gè)，直流電源，導(dǎo)線若干。
    3．實(shí)訓(xùn)電路圖
    圖1.1為實(shí)訓(xùn)電路圖。這是一個(gè)樓房照明燈的控制電路。設(shè)A、B分別代表上、下樓層的兩個(gè)開關(guān)，發(fā)光二極管代表照明燈。在樓上按下開關(guān)A，可以將照明燈打開，在樓下閉合開關(guān)B，叉可以將燈關(guān)掉；反過來，也可以在樓下開燈，樓上關(guān)燈。
    4．實(shí)訓(xùn)步驟與要求
    1）連接電路
    按圖1.1連接好電路，注意JA、JB兩個(gè)繼電器的開關(guān)不要接錯(cuò)。
    2）試驗(yàn)開關(guān)和發(fā)光二極管的邏輯關(guān)系
    接通電源，分別將開關(guān)A、B按表1.1的要求接通或者斷開，觀察發(fā)光二極管的亮滅情況，并填入表1.1中。
    5．實(shí)訓(xùn)總結(jié)與分析
    通過上述實(shí)訓(xùn)，可做如下總結(jié)：
    （1）圖1.1中，JA和JB分別代表繼電器的兩個(gè)線圈，JAK1、JBK1代表繼電器的常開觸點(diǎn)，JAK2 JBK2代表繼電器的常閉觸點(diǎn)。在實(shí)訓(xùn)圖所示的狀態(tài)下（開關(guān)A.B均斷開），由于沒有通路給發(fā)光二極管供電，因而發(fā)光二極管滅。當(dāng)開關(guān)A閉合時(shí)，繼電器線圈JA通電，其常開觸點(diǎn)JAK1閉合，常閉觸點(diǎn)JAK2斷開，JBK1、JBk2則維持原來狀態(tài)，此時(shí)圖1.1最上面的一條電路連通，通過電源給發(fā)光二極管供電，發(fā)光二極管亮。同樣道理，如果只閉合開關(guān)B，也會給發(fā)光二極管構(gòu)成通路使之點(diǎn)亮。當(dāng)開關(guān)A、B均閉合時(shí)，由于沒有通路，所以發(fā)光二極管滅，讀者可白行分析。
    （2）發(fā)光二極管的狀態(tài)（用F表示），我們稱為輸出，是由開關(guān)A、B來決定的，開關(guān)A、B的狀態(tài)稱為輸入。輸出和輸入是一種邏輯控制電路，而且輸入量和輸出量都只分別對應(yīng)兩種狀態(tài)。
    （3）從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，當(dāng)A、B同時(shí)閉合，或者同時(shí)斷開，即處于相同狀態(tài)時(shí)，二極管滅；相反，當(dāng)A、B處于不同狀態(tài)時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮。如果定義開關(guān)閉合和燈亮為邏輯“1”，定義開關(guān)斷開和發(fā)光二極管不亮為邏輯“0”，則A、B、F都可用兩種邏輯狀態(tài)“l(fā)”、“0”來描述。注意此時(shí)的“1”、“0”不代表任何數(shù)最的大小。這種只有“1”、“0”兩種狀態(tài)的數(shù)制，我們稱之為二進(jìn)制數(shù)。表1.2的A、B列是兩個(gè)輸入狀態(tài)的所有取值的組合，F(xiàn)列是對應(yīng)的輸里狀態(tài)。這樣我們可以將實(shí)訓(xùn)步驟2）得到的表重新填寫（如表1.2所示）。這種表征邏輯事件輸入和輸出之間全部可能狀態(tài)的表格稱為邏輯事件的真值表。
    1.1 邏輯事件與邏輯數(shù)制
    1.1.1 邏輯事件與邏輯數(shù)制
    通過實(shí)訓(xùn)1，我們初步認(rèn)識了一個(gè)邏輯事件的控制電路。所謂邏輯，簡單地說，就是表示事物的因果關(guān)系，即輸入、輸出之間變化的因果關(guān)系。而邏輯事件是具有如下共性的一類事物：其存在或表現(xiàn)形式有且僅有兩個(gè)相互對立的狀態(tài)，而且它必定是這兩個(gè)狀態(tài)中的一個(gè)。例如：實(shí)訓(xùn)l中的開關(guān)只有“閉合”和“斷開”兩種狀態(tài)，而且開關(guān)的狀態(tài)必為二者之一；發(fā)光二極管只有“亮”和“滅”兩種對立狀態(tài)。再例如：生物的活與死；射出子彈擊中目標(biāo)與未擊中曰標(biāo)；競選的成功與失敗；外星人的存在與不存在……上述事件都是邏輯事件，又可以叫做邏輯量。
    在現(xiàn)實(shí)生活中的一些實(shí)際關(guān)系，會使某些邏輯量的取值互相依賴，或互為因果。例如實(shí)訓(xùn)1中開關(guān)的通、斷決定了發(fā)光二極管的亮、滅；反過來也可以從發(fā)光二極管的狀態(tài)推出開關(guān)的相應(yīng)狀態(tài)，這樣的關(guān)系稱為邏輯控制。
    在實(shí)際應(yīng)用中，會遇到各種復(fù)雜的邏輯控制電路，但它們都是由基本的邏輯關(guān)系組成的。在數(shù)字電路中，有一些基本的邏輯控制電路，反映了這些基本的邏輯關(guān)系（又稱邏輯運(yùn)算）。這些基本的邏輯運(yùn)算是構(gòu)成各種復(fù)雜邏輯電路的基礎(chǔ)。
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